(CAM)、计算机辅助测试英文缩写为(CAT)和计算机辅助工程英文缩写为(CAE)的概念发展而产生的。EDA技术就是主要依赖计算机作为硬件平台,以大规模可编程逻辑器件及集成电路作为设计载体,设计者在EDA软件平台上,使用以描述硬件电路的功能,信号连接关系及定时关系的语言即硬件描述语言来完成文件设计,然后经由计算机自动地完成逻辑编辑、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、优化、布局布线、以及逻辑优化和仿真测试等,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等等工作,从而形成集成电子系统或专用集成芯片的一门独特技术。自从EDA技术的出现,它完全适用了现代电子产品的设计要求,并形成了吸收多学科新成果而形成的一门专用技术。它促进现代电子产品以前所未有的发展速度,向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化的方向发展。EDA的现状和发展EDA技术所涉及的内容较多,也比较广泛,但可大体分为以下四个方面的内容:第一方面是大规模可编程逻辑器件;第二方面是硬件描述语言;第三方面是软件开发工具;第四方面是实验开发系统。
现在EDA的应用范围十分广泛,涉及机械、航空航天、通讯、电子、化工、矿产、生物、医学、军事等等各个领域。但本文主要针对模拟电路的设计与仿真进行研究。
1.3 Multisim简介
从开始的加拿大EWB到EWB4.0、EWB5.0、EWB6.0、Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9、Multisim10。
该软件通过直观的电路图捕捉环境,能比较轻松的设计电路,也能通过交互方式SPICE仿真,迅速知道电路行为,也可以借助高级电路分析,理解基本设计特点,同时通过一个工具链,无缝的进行集成电路设计和虚拟测试,通过改进。整合设计流程,减少建模错误并缩短上市的时间。
NI Multisim软件很好地结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计与仿真。凭借NI Multisim可以立即创建具有完整组件库的电路原理图,然后利用工业标准SPICE模拟器模仿电路进行行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器,可以在设计流程中提早对电路设计进行迅速的验证,从而缩短建模周期。Multisim推出了很多版本,用户可以根据自己的需要加以选择。
1.3.1 Multisim的主窗口
安装Multisim软件后,单击“开始”→“程序”→“National Instruments”→“Circuit Design Suit 10.0” →“Multisim”选项,启动Multisim10,可以看到图1.1所示的Multisim10主窗口。
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图1.1 Multisim 10的主窗口
Fig1.1 The main window of Multisim 10
从图1.1可以看出,Multisim10的主窗口如同一个实际的电子实验台。屏幕中央区域最大的窗口就是电路工作区,在电路工作区上可将各种电子元器件和测试仪器仪表连接成实验电路。电路工作窗口上方是菜单栏、工具栏。从菜单栏可以选择电路连接、实验所需的各种命令。工具栏包含常用的操作命令按钮。通过鼠标操作即可方便地使用各种命令和实验设备。电路工作窗口两边是元器件栏和仪器仪表栏。元器件栏存放各种电子元器件,仪器仪表栏存放各种测试仪器仪表,用鼠标操作可以很方便地从元器件和仪器库中提取实验所需的各种元器件及仪器仪表到电路工作窗口并连接成实验电路。单击电路工作窗口上方的“启动/停止”开关或“暂停/恢复”按钮,可以方便地控制实验的进程。
1.3.2 Multisim菜单栏
Multisim10有12个主菜单,如图1.2所示
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图1.2 Multisim 10的主菜单 Fig1.2 main menus of Multisim 10
现介绍几个比较常用的菜单及其功能 1. File(文件)菜单
File(文件)菜单提供19个文件操作命令
New:建立一个新文件。
Open:打开一个己存在的*.msm10、*.msm9、*.msm8、*.msm7、*.ewb或*.utsch等格式的文件。
Close:关闭当前电路工作区内的文件。 Close All:关闭电路工作区内的所有文件。
Save:将电路工作区内的文件以 *.msm10的格式存盘。
Save as:将电路工作区内的文件另存为一个文件,仍为 *.msm10格式。 Save All:将电路工作区内所有的文件以 *.msm10的格式存盘。
New Project:建立新的项目(仅在专业版中出现,教育版中无此功能)。
Open Project:打开原有的项目。 Save Project:保存当前的项目。 Close Project:关闭当前的项目。 Exit:退出。等等 2. Edit(编辑)菜单
Edit(编辑)菜单在电路绘制过程中,提供对电路和元件进行剪切、粘贴、旋转等操作命令,共21个命令。
Undo:取消前一次操作。 Redo:恢复前一次操作。
Cut:剪切所选择的元器件,放在剪贴板中。 Copy:将所选择的元器件复制到剪贴板中。 Paste:将剪贴板中的元器件粘贴到指定的位置。 Delete:删除所选择的元器件。
Select All:选择电路中所有的元器件、导线和仪器仪表。等功能。
3.Simulate(仿真)菜单
Simulate(仿真)菜单提供18个电路仿真设置与操作命令, Simulate菜单中的命令及功能如下:
Run:开始仿真。 Pause:暂停仿真。 Stop:停止仿真。
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Instruments:选择仪器仪表。
Interactive Simulation Settings...:交互式仿真设置。 Digital Simulation Settings...:数字仿真设置。等等。
1.3.3 Multisim 工具栏
multisim常用工具栏如图1.3所示,工具栏各图标名称及功能说明如下图:
图1.3 Multisim 工具栏 Fig 1.3 Multisim Toolbox
新建:清除电路工作区,准备生成新电路。
打开:打开电路文件。 存盘:保存电路文件。 打印:打印电路文件。 剪切:剪切至剪贴板。 复制:复制至剪贴板。 粘贴:从剪贴板粘贴。 旋转: 旋转元器件。 全屏:电路工作区全屏。 放大:将电路图放大一定比例。 缩小:将电路图缩小一定比例。
等功能的快捷方式。
1.3.4 Multisim的元器件库
multisim10提供了丰富的元器件库,元器件库栏图标和名称如下图1.4所示。
图1.4 Multisim的元器件库
Fig 1.4 Multisim Components library
用鼠标左键单击元器件库栏的某一个图标即可打开该元件库。从左向右依次为电源/信号源库、基本器件库、二极管库、晶体管库、模拟集成电路库、TTL数字集成电路库、CMOS数字集成电路库、数字器件库、数模混合集成电路库、指示器件库、电源器件库、其他器件库等。
1.3.5 Multisim仪器仪表库
仪器仪表库的图标及功能如图1.5所示。
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图1.5 Multisim仪器仪表库
Fig 1.5 Multisim Instrumentation library
1.4 论文主要工作
1.绪论部分主要论述了选题意义、研究现状、进行了Multisim软件的简单介绍,主要说明软件特点。软件功能及论文的主要工作。
2.基本的低通、高通、带通、带阻滤波器仿真单元电路 3.多功能滤波器电路的设计与仿真 4.得出软件在研究中的作用 5.学习多功能滤波器的设计方法 6.由滤波器设计指标计算电路元件参数 7.掌握有源滤波器的仿真测试方法
1.5 设计任务及要求
根据要求完成具有高通、低通、带通、带阻功能的滤波器电路的仿真设计,配置与调试。
1. 截止频率可调
2. 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
3. 利用Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路的工作原理并仿真实现其系统功能。
4. 调试得出结论并按要求格式完成毕业设计毕业论文。
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